油库设备和工艺

油库设备第一章油库设备及设备管理第一节油库主要设备1、储油设备:油罐分类:a.立式圆形金属油罐锥顶罐:主要用于储存润滑油}拱顶罐:主要用于储存柴油、煤油、汽油、重油)内浮顶罐:主要用于储存汽油外浮顶罐:主要用于储存原油，b.卧式油罐地上:大多用于储存润滑油,也有用于加油站地上储油罐和LPG储罐地下:主要用于加油站地上和地下储油罐c.球罐:d.主要用于储存液化石油气2、输送设备主要有:管线，阀门，机泵。管线敷设在库区，大多数情况下不会出现问题。比较容易出现问题，或者我们与之关系密切的主要是阀门和机泵。.机泵和阀门是油库的主要设备。油库用泵类型:收发油泵:离心油泵,螺杆泵，而重油收油也有用往复泵。扫舱扫线泵:齿轮泵,真空泵(往复式和水环式),往复式泵等。消防泵:清水泵和泡沫泵，大多使用多级离心泵(D型).。常用阀门类型如下:闸伐，截止伐，球伐，旋伐，单向伐，安全阀，减压伐，节流伐等。3、收发油设备:主要有:装卸油鹤管，栈桥等，用于进行收发油操作。4、码头设施:码头，趸船，栈桥，输油臂，收油胶管等。.5、仪表设备:计量、测温、测压仪表。计量仪表设备主要的是液位计和流量计。液位计：钢带式，差压式，雷达，超声波液位计。流量计大致可分为速度式和容积式，速度式流量计大都用于计量粘度密度较小的油品，而容积式流量计主要用于计量粘度密度较大的油品。流量计：涡轮，椭圆齿轮和萝茨流量计等。测温测压仪表：温度计和压力表6、油罐附件：呼吸阀，阻火器，量油孔，透光孔，通气孔，人孔，进出油管线，放水管，排污孔，胀油管，放气管等。7、其它设备：电机、电器、压缩机、过滤器和法兰等。第二节油库设备管理重要性油库设备管理主要特点1.复杂性2.危险性3.技术性4.经常性油库设备管理的主要内容1.对设备进行全过程综合管理2.提高设备寿命周期费用的经济性3.重视设备可靠性与可维修性4.完善设备管理制度第二章油库用泵第一节油库用泵分类及比较油库用泵主要有两大类:离心式泵(速度型)容积式泵离心式泵：油库最常用和最主要用泵，主要用于输送轻油(汽.煤.柴油)和消防用泵。工作原理:依靠高速旋转叶轮所产生的离心力将泵内液体甩出叶轮，从而在叶轮入口形成真空，使外界液体在大气压作用下经吸入管不断进入泵内，从而使泵连续不断地工作。分类:单吸,双吸单级,多级自吸,非自吸容积式泵：过去大多作为油库辅助用泵，用于扫舱、抽底油和抽真空引油，但目前已有用容积式泵作收发油主泵的，而且有些容积泵例如螺杆泵已在油库广泛使用。工作原理:依靠工作容积变化实现吸入和排出。具体而言，在吸入端，工作容积不断经历由小变大的过程，在工作容积由小变大的过程中，吸入口形成真空，外界液体在大气压作用下经吸入管不断进入泵内，而在排出口，工作容积不断经历由大变小的过程，在工作容积由大变小的过程中，液体压力不断提高，从而把液体不断排出泵外。主要类型有螺杆泵:主要用于抽吸润滑油，燃料油，柴油，也有用于抽吸汽油，但在拟用作汽油收发油泵时应认真考虑因汽蚀可能出现的振动问题，即在安装高度和吸入管道的设计计算上应特别加以注意。往复泵:主要用于抽吸润滑油，粘油,燃料油,柴油和扫舱(抽底油)。齿轮泵:主要用于抽吸柴油，粘油和扫舱(抽底油)，在大型油库中常用作大型泵的润滑油泵。水环式真空泵:主要为离心泵及其吸入系统抽真空引油。优缺点比较:a.离心泵:优点:1.结构简单，体积小，价格便宜；2.故障少，使用维修方便；3.流量和扬程范围广，选泵余地大；4.流量均匀，工作可靠。缺点:1.除自吸式离心泵外不能自吸；2.小型泵效率低。b螺杆泵:优点:1.具有自吸能力；2.结构简单，体积小；3.故障少，使用方便；4.流量和扬程范围广，效力高；5.工作平稳，流量均匀；6.既能输送粘油，也能输送轻油。缺点：1.价格高，另部件加工要求高；2.对输送介质要求很严，介质中不能含有固体颗粒，宜输送原油，汽油,柴油，煤油和润滑油。往复泵：优点:1.能自吸,常用于扫舱作业；2.允许吸上真空度大；3.效率高，泵效率可高达90％以上；4.能够输送粘油润滑油和轻油。缺点：1.振动大,流量不均匀，且流量范围小，通常只有每小时10～50m32.另部件多，故障多，检修困难。齿轮泵:优点：1.能自吸；2.结构简单，体积小；3.故障少，使用方便；4.流量较均匀；5.能够输送粘油。缺点：1.另部件加工要求高，价格贵；2.转速低,流量和扬程范围小，通常在每小时30m3以内；3.不宜输送轻油。第二节离心泵1.离心泵型号编制2.基本性能参数流量Q:单位时间泵排出的液体量，m3/h；e扬程H:单位质量液体经泵之后所获得的能量增值，m，主要用于提升液体和克服输送过程产生的各种摩阻损失:功率：包括有效功率和轴功率，kW；有效功率Ne:单位时间液体从泵获得的功，kW；轴功率N:单位时间电机传递给泵轴的功，kW；效率η:有效功率与轴功率之比，反映了泵能量的损失程度。泵效率主要包括：容积效率v：流量泄漏所造成的能量损失；水力效率H：流动阻力所造成的能量损失；机械效率m：轴承、密封填料和轮盘的摩擦损失。允许汽蚀余量和允许吸上真空度允许汽蚀余量[Δh]:液体从泵入口至最低压力点流动过程所产生的摩阻损失再加上一定安全裕量，m。允许吸上真空度[Hs]:大气压头与泵吸入口处压力差再加上一定安全裕量，m这两个参数在泵安装高度设计上具有非常重要的意义，目前油库中很多泵设备和管道振动与泵安装高度设计不合理有关。1.1.3.离心泵的吸入性能和安装高度：表征泵吸入性能的参数:允许法蚀余量[Δh]和允许吸上真空高度[Hs]在已知[Δh]的情况下泵的几何安装高度[Hg]可由下式确定:][][hhgppHlsvag[Hg]----泵的几何安装高度，m;gpa----大气压头，m油柱;gpv----泵输送油品在输送温度下的饱和蒸汽压头，m油柱;lsh-----泵吸入管线的水力摩阻损失，m;][h---泵的允许汽蚀余量，m。在已知[Hs]的情况下泵几何安装高度[Hg]的确定过程:因为[Hs]这个参数是泵厂用一定温度的清水、按标准大气压做试验时测量得到，而油品密度、输送温度、油库所在地大气压与泵性能测试条件不同，故在使用这个参数来决定泵安装高度时，必须换算成输送油品的情况，故泵的允许几何高度的计算应分成两步进行:第一步:换算即将泵说明书上的[Hs]换算成油库所在地和输送油品条件下的允许吸上真空度[Hs’]，即gppHHvass10][]'[第二步:计算lsssghgvHH2][][2vs-----泵入口处油品流迷，m/s;g=9.81m/s2为重力加速度;ρ-------油品密度，kg/m3。需要注意，上面两式计算得到的值有正有负。若为正，则说明泵中心线可以比吸入罐液面为高，但最高不得超过[Hg]，当然[Hg]为正值时泵中心线低于液面也可以，而且更安全。当计算得到的[Hg]为负值时，泵中心线必须比吸入罐液面为低，且至少必须低这么多，低得更多也可以，但不能比该值高。泵安装高度设计不合理带来的问题：1.加快离心泵叶轮或螺杆泵:螺杆的磨损，降低泵的使用寿命；2.接卸轻质油品时泵会产生振动或泵和管线一起振动；3.严重时会造成泵断流，造成收不上油，例如夏季槽车上卸汽油问题；4.有有些轻质油品罐会因为泵安装高度设计不合理造成发油时无法将罐内油品抽吸干净而造成死液位，油罐容积得不到充分利用。如何避免此类问题发生？1.泵安装高度设计一定要合理；2.在可能情况下尽可能降低泵安装高度；3.尽量减少不必要的阀件和管件，以降低吸入管线阻力损失；4.泵前吸入管线尽可能短，管径应当比排出管线大一些；5.发油泵房尽可能靠近汽油罐组布置。4.离心泵工作特性离心泵的特性曲线及其应用QH~hmQ/,3mH,NQ~离心泵特性曲线应用特点和应用:1.给出了各项参数随输量变化而变化的规律，根据泵输量可了解离心泵的工作状态，包括扬程、泵效率、泵的功率;2.根据性能曲线可提供选泵依据.3.根据性能曲线可了解所选泵型的合理性，例如4.根据性能曲线Q～H曲线的大致形状可了解该型号泵具有平坦还是陡降或者驼峰特性，具有陡降或者驼峰特性的泵都不适合用作油库用泵;5.根据Q～η曲线可确定泵效高低，了解泵工作的经济性，也一定程度上反映出选泵的合理性。如果泵在高效区(η=0.93ηmax的区域)工作，则泵的经济性是好的;6.根据性能曲线可提供选配电动机的依据.第二节螺杆泵主要特点:1.流量连续均匀,工作平稳,脉动小,流量随压力变化很小;2.泵吸入性能较好,可以输送粘度变化范围大的介质;3.流量范围大，每小时0.5–2000立方米；4.排出压力高,最高可达到400atm;5.效率高。分类：按螺杆数目分:单、双、三、五螺杆泵按吸入方式:单吸、双吸按泵轴位置:立式、卧式工作原理:工作原理:由于螺杆与泵体之间形成一啮合面，当螺杆转动时，吸入腔一端密封线连续向排出腔一端作轴向移动，使吸入腔容积变大，压力降低，外界液体在泵内外压差作用下，沿吸入管线进入吸入腔，随螺杆的转动，密封腔内的液体连续而均匀地沿轴向移动到排出腔，从而将液体排出。8.螺杆泵工作特点：1.结构简单,另件少,容易拆装；2.流量均匀,脉动小；3.螺杆受力情况良好；4.泵转速高；5.具有良好的自吸能力,可以气液混输；6.泵内泄漏少,泵效比较高。螺杆泵操作注意事项：首次启泵前应通过注油孔向泵内注入少量油料,起密封和润滑作用。其次检查泵的转动方向及各部份连接并打开排出管路上所有阀门。若有回流伐,启动时应打开回流伐。运转中应注意压力表和电流表读数是否正常。工作完毕须停泵时,应全开排出伐门或保持工作时阀门的开启度停泵,绝对不允许关闭排出伐停泵。第三章油罐及油罐附件油库所用油罐主要为园柱形金属油罐，大多为拱顶和内浮顶油罐。内浮顶油罐主要用于储存汽油，拱顶油罐则主要用于储存柴油。油罐发展趋势:大型化。目前世界最大油罐容积达到30万m3，我国10～15万m3油罐也已广泛应用。大型化的主要优点:a.节省钢材;b.减少投资;c.占地面积小，便于操作管理;d.节省管线、管件和阀件。大型化带来的主要问题是:油罐基础均匀性要求高，发生事故所造成的后果大。大型油罐一般为外浮顶，主要用于储存原油，储备库、中转库、炼油厂油库、大型商业油库及长输管道首末站油库使用较多，一般商业油库使用较少。原因：一般商业油库规模小，但品种多。第一节园柱形金属油罐结构特点1.材料:Q235-A，20R，16MnR，Q345-A(B，C)等。2.油罐基础：要求：地质情况均匀，密实性好，地基承载力一般为80～200kPa。3.地基结构:素土层，灰土层，砂垫层，沥青层。4.底板:由边缘板和中幅板组成。5.边缘板:厚度在6～12mm之间，较厚，板之间采用对接，铺设平整，便于安装罐壁板。原因：装油后在罐壁板与边缘板之间会产生较大边缘应力，受力情况复杂。6.中幅板:厚度在4～8mm之间，板之间采用搭接，受力情况不严重。注意：整个罐底板因与基础底面直接接独，容易受潮和受到腐蚀，且不易检查和修理，防腐要求较高。7.罐壁：主要受力构件，承受液体静压，壁厚与直径、高度和油品密度有关，且随罐壁高度而变，由下至上逐渐变薄，但考虑到抗风稳定性，最上面2～3层罐壁板厚度由刚度条件决定，一般不小于5～6mm。除此之外拱顶和罐壁之间设有包边角钢，且沿罐体还要设2～3道加强圈。8.组装：采用焊接方法组装，纵焊缝均采用对接，环焊缝有对接也有搭接，但最新设计规范已要求全部采用对接。9.拱顶a.结构由中心顶板、瓜皮板和包边角钢焊接组成，板厚一般为4.5～6mm，但按最新设计规范最大不超过12mm。1000m3以上油罐在拱顶内部必须采用加强肋板。b.承压能力不能承受很大压力，最大承压为10kPa(1m水柱)，呼吸阀呼气压力为2kPa(200mm水拄)。c.设计特点弱顶原则:罐顶和包边角钢之间按弱顶原则焊接。目的:发生火灾时能容易掀掉罐顶，以避免火灾情况下因整个罐体烧塌而造成更大危害。拱顶罐最大经济容积：1万方，过大，拱顶稳定性要求提高，单位容积耗钢量迅速增大，不经济，且过大的拱顶